Linux 信号命令有哪些？如何用命令查看/发送信号？

在Linux操作系统中,信号（Signal）是一种进程间通信机制，也是内核与用户进程交互的重要方式，信号用于通知进程发生了特定事件，例如用户按下中断键、程序访问非法内存地址或子进程状态改变等，与管道、套接字等需要显式接收的通信方式不同，信号是由内核异步发送给目标进程的，进程必须预先定义如何处理这些信号，本文将详细介绍Linux信号的原理、常用命令及实践应用。

Linux信号的基础概念

信号是Linux/Unix系统中的软件中断，每个信号都有一个唯一的整数值名称，如SIGINT（2）、SIGKILL（9）等，信号分为三类：

1. 标准信号：由POSIX标准定义，编号1-31，如SIGTERM（15）用于正常终止进程，SIGSTOP（17）用于暂停进程。
2. 实时信号：编号32-64，支持排队机制，适用于需要高频信号传递的场景。
3. 特殊信号：如SIGKILL（9）和SIGSTOP（17），不可被捕获或忽略，用于强制控制进程。

进程对信号的处理方式有三种：

• 默认处理：大多数信号的默认动作是终止进程（如SIGSEGV）。
• 捕获处理：通过signal()或sigaction()注册信号处理函数，在信号到达时执行自定义逻辑。
• 忽略信号：某些信号（如SIGCHLD）可被忽略，但SIGKILL和SIGSTOP除外。

常用信号管理命令

Linux提供了丰富的命令来查看、发送和管理信号，以下是核心命令的详细说明：

kill命令：发送信号

kill是最基础的信号发送工具，语法为kill [选项] PID。

• 常用选项：
  | 选项 | 功能说明 | 示例 |
  |——|———-|——|
  | -l | 列出所有支持的信号 | kill -l |
  | -信号编号 | 指定信号发送 | kill -9 1234（强制终止PID为1234的进程） |
  | -信号名称 | 通过名称发送信号 | kill -SIGTERM 1234 |

  默认情况下,kill发送SIGTERM（15），允许进程清理资源后退出；而kill -9发送SIGKILL（9），直接终止进程且无法被捕获。

pkill命令：按名称或属性发送信号

pkill支持通过进程名、用户、终端等条件批量发送信号，语法为pkill [选项] 进程名。

• 常用选项：
  | 选项 | 功能说明 | 示例 |
  |——|———-|——|
  | -f | 匹配完整的命令行 | pkill -f "nginx" |
  | -u | 按用户发送信号 | pkill -u username |
  | -SIGUSR1 | 发送自定义信号 | pkill -SIGUSR1 nginx |

  pkill -f "java"会终止所有命令行中包含”java”的进程。

killall命令：按名称终止进程

killall与pkill类似，但更专注于进程名匹配，语法为killall [选项] 进程名。

• 常用选项：
  | 选项 | 功能说明 | 示例 |
  |——|———-|——|
  | -i | 交互式确认 | killall -i nginx |
  | -9 | 强制终止 | killall -9 httpd |

  注意：killall在BSD系统（如macOS）中行为不同，建议使用pkill替代。

trap命令：捕获信号

在Shell脚本中,trap用于捕获信号并执行清理操作，语法为trap '命令' 信号列表。

trap 'echo "清理临时文件"; rm -f /tmp/*.tmp' EXIT INT TERM

上述命令会在脚本退出（EXIT）、按下Ctrl+C（INT）或收到终止信号（TERM）时执行清理操作。

信号的实际应用场景

优雅终止服务

对于Nginx、Apache等服务，直接使用kill -9可能导致数据丢失，正确的做法是：

# 发送SIGTERM让服务优雅关闭
kill -SIGTERM $(pgrep nginx)
# 或使用nginx自带命令
nginx -s stop

调试与日志轮转

开发中常通过自定义信号触发调试功能,Java应用可通过kill -SIGUSR1触发堆栈打印：

kill -SIGUSR1 $(pgrep java)

进程状态监控

结合ps和信号命令可管理进程组，终止所有属于用户”test”的进程：

pkill -u test

信号处理的最佳实践

1. 优先使用SIGTERM：避免直接使用SIGKILL，除非进程无响应。
2. 脚本中设置陷阱：确保临时文件、锁文件等资源被正确清理。
3. 避免信号竞态：在多线程程序中，使用sigaction()的SA_RESTART标志自动重启被信号中断的系统调用。
4. 实时信号的应用：对于高频事件（如网络包到达），可考虑使用实时信号（SIGRTMIN至SIGRTMAX）。

Linux信号是系统管理和程序设计的核心工具,通过kill、pkill、killall和trap等命令，用户可以灵活控制进程行为，理解信号的分类、处理机制及适用场景，不仅能提升系统运维效率，还能为编写健壮的Shell脚本和应用程序提供支持，在实际应用中，需根据场景选择合适的信号和处理方式，确保系统稳定性和数据一致性。